钻柱

汉语词语

钻柱是钻头以上，水龙头以下的钢管柱的总称。其主体包括方钻杆，钻杆，钻铤，各种连接接头及稳定器等井下工具。是快速优质钻井的重要工具，它是连通地面与地下的枢纽。

结构

在旋转钻井中，钻柱包括水龙头以下所连接的整个系统的钻具。它由方钻杆、钻杆、钻铤、接头、稳定器等部件组成。方钻杆的作用是将地面转盘的功率传递给钻杆，以带动钻头旋转。钻杆的作用是将地面所发出的功率传递给钻头，并靠钻杆的逐渐加长使井眼不断加深，钻铤位于钻杆的下面，直接与钻头（或井底动力机）连接，依靠其本身的重量进行加压，靠它和稳定器的各种组合来控制井眼的斜度，钻柱的各个不同组成部分的相互连接）是借助钻杆接头或配合接头来实现的。

各部件间均由接头(钻杆接头或配合接头)以丝扣形式连接。钻柱下端连接钻头或井底动力机。地面的动力和扭矩通过钻柱传递给钻头，钻井液亦可通过钻柱内部输送到井底，以进行洗井和钻进。

某些特殊作业(如打捞、挤水泥、地层测试等)，还可通过钻柱连接有关工具下入井内来完成。钻柱丝扣连接方式分正扣连接和反扣连接两种。

受力情况

转盘钻井时，钻柱的受力是比较复杂的。但所有这些载荷就性质来讲可分为不变的和交变的两大类。属于不变应力的有拉应力、压应力和剪应力；而属于交变应力的有弯曲应力，扭转振动所引起的剪应力以及纵向振动作用所产生的拉应力和压应力。在整个钻柱长度内，载荷作用的特点是在井口处主要是不变载荷的影响，而靠近井底处主要是交变负荷的影响。这种交变载荷的作用正是钻柱疲劳破坏的主要原因。

钻柱受力严重部位是：

（1）钻进时钻柱的下部受力最为严重。固为钻柱同时受到轴向压力、扭矩和弯曲力矩的作用，更为严重的是自转时存在着剧烈的交变应力循环，以及钻头突然遇阻遇卡，会使钻柱受到的扭矩大大增加。

（2）钻进时和起下钻时，井口处钻柱受力复杂。起下钻时井口处钻柱受到最大拉力，如果起下钻时猛提、猛刹，会使井口处钻柱受到的轴向拉力大大增加。钻进时，井口处钻柱所受拉力和扭力都最大，受力情况也比较严重。

（3）由于地层岩性变化、钻头的冲击和纵向振动等因素的存在，使得钻压不均匀，因而使中和点位置上下移动。这样，在中和点附近的钻柱就受到交变载荷作用。

作用

钻柱是快速优质钻井的重要工具，它是连通地面与地下的枢纽。在转盘钻井时是靠它来传递破碎岩石所需的能量，给井底施加钻压，以及向井内输送洗井液等。在井下动力钻井时，井底动力机是用钻柱送到井底并靠它承受反扭矩，同时涡轮钻具和螺杆钻具所需的液体能量也是通过钻柱输送到井底的。

在钻井过程中，钻头的工作、井眼的状况、甚至井下地层的各种变化，往往是通过钻柱及各种仪表才能反映到地面上来。合理的钻井技术参数及其他技术措施，也只能在正确使用钻柱的条件下才能实现。除正常钻进外，钻井过程中的其他各种作业，如取心、处理井下复杂情况、地层测试、挤水泥、打捞落物等都是依靠钻柱进行的。

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